淺談化學(xué)史教育

柯國(guó)賢

摘 要：化學(xué)史在中學(xué)教材中常以科學(xué)視野的形式出現(xiàn)，是化學(xué)教材的組成部分，對(duì)活躍課堂氣氛、開(kāi)拓視野、滿足學(xué)生的好奇心、培養(yǎng)科學(xué)精神、激勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)具有重要作用。

關(guān)鍵詞：化學(xué)史教育;激勵(lì);借鑒

中學(xué)化學(xué)教學(xué)中經(jīng)常會(huì)涉及化學(xué)史教育，通常以“科學(xué)視野”的形式出現(xiàn)，但在教材中地位“低下”，好像可有可無(wú)，處于尷尬位置，以至于許多教師忽略了它的存在，沒(méi)有認(rèn)識(shí)到化學(xué)史教育的作用。

一、化學(xué)史教育的必要性

“化學(xué)給人以知識(shí)，而化學(xué)史給人以智慧”。在教學(xué)中既要傳授系統(tǒng)的化學(xué)知識(shí)和技能，又需要培養(yǎng)科學(xué)的思維和方法，還要有堅(jiān)韌不拔的奮斗精神。當(dāng)今的素質(zhì)教育要求，通過(guò)引入化學(xué)史實(shí)現(xiàn)科學(xué)教育與人文教育的融合，使化學(xué)教學(xué)不局限于課本知識(shí)（人類(lèi)智慧的結(jié)晶），還可以追溯人類(lèi)對(duì)真理認(rèn)識(shí)的曲折歷程，揭示化學(xué)家在科學(xué)發(fā)現(xiàn)過(guò)程中的科學(xué)思維和方法，使學(xué)生受到多方面的教育，培育學(xué)生獨(dú)立學(xué)習(xí)的能力和創(chuàng)新精神?；蛟S我們都有這樣的疑惑：為什么有四大發(fā)明（其中多項(xiàng)與化學(xué)有關(guān)）的中國(guó)沒(méi)有誕生近代的化學(xué)？答案或許就在化學(xué)史教育中，我們可從他人身上找到答案和啟發(fā)。

二、化學(xué)史教育不能照本宣科，草草了事

化學(xué)史在教材中只是簡(jiǎn)單的介紹，缺乏故事情節(jié)。如果在教學(xué)中充分重視化學(xué)史教育，認(rèn)真?zhèn)湔n，適度展開(kāi)，將化學(xué)史講述得有血有肉，反過(guò)來(lái)對(duì)重點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行了有益的補(bǔ)充，對(duì)激勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)將有很大的作用。

范霍夫，荷蘭化學(xué)家，上中學(xué)時(shí)非常愛(ài)好化學(xué)，經(jīng)常積攢起父母給的零花錢(qián)購(gòu)買(mǎi)一些實(shí)驗(yàn)品和儀器，進(jìn)行家庭小實(shí)驗(yàn)。20歲到德國(guó)波恩大學(xué)深造，在名師凱庫(kù)勒教授的指導(dǎo)下，鉆研著有機(jī)化學(xué)結(jié)構(gòu)理論的最新課題。1874年，發(fā)表了《空間化學(xué)結(jié)構(gòu)》，提出了一種新觀點(diǎn)，他認(rèn)為建立在平面結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上的化合物的結(jié)構(gòu)并不能反映二氯甲烷的真實(shí)結(jié)構(gòu)。他提出在甲烷中，碳的四個(gè)價(jià)鍵指向四面體的頂點(diǎn)，碳原子位于四面體的中心，氫原子位于四個(gè)頂點(diǎn)上，合理解釋了二氯甲烷分子不存在異構(gòu)體。

范霍夫的假說(shuō)被許多實(shí)驗(yàn)事實(shí)所證實(shí)，他的四面體學(xué)說(shuō)還解釋了一些當(dāng)時(shí)弄不清的異構(gòu)現(xiàn)象。與此同時(shí)，法國(guó)化學(xué)家勒貝爾也持有相同的觀點(diǎn)，他們二人共同奠定了有機(jī)化合物三維空間結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)的基礎(chǔ)，這就是范霍夫—勒貝爾碳價(jià)四面體學(xué)說(shuō)。他也成了第一位獲得諾貝爾獎(jiǎng)的化學(xué)家。

化學(xué)史教育對(duì)學(xué)生有很大的吸引力，同時(shí)培養(yǎng)了學(xué)生敢于質(zhì)疑，勇于創(chuàng)新的精神。

三、化學(xué)史教育使學(xué)生將化學(xué)的發(fā)展與社會(huì)的發(fā)展結(jié)合起來(lái)，與哲學(xué)、物理、生物等學(xué)科結(jié)合起來(lái)

火是人類(lèi)控制和掌握的第一個(gè)化學(xué)變化，火可以照明、御寒、燒烤食物、抵御猛獸。熟食對(duì)人類(lèi)智力有著巨大的促進(jìn)作用，還可減少疾病延年益壽。因此，可以說(shuō)化學(xué)是人類(lèi)從火的認(rèn)識(shí)與利用開(kāi)始的。

陶器的出現(xiàn)是人類(lèi)跨入新石器時(shí)代的重要標(biāo)志，是人類(lèi)用火之后又一項(xiàng)偉大成就。冶金技術(shù)的掌握，人類(lèi)邁進(jìn)了鐵器時(shí)代，生產(chǎn)力又發(fā)展到了一個(gè)新水平?？v觀人類(lèi)社會(huì)的發(fā)展過(guò)程，就是一部曲折的化學(xué)史。在教學(xué)深化這個(gè)方面的內(nèi)容，使學(xué)生意識(shí)到化學(xué)的發(fā)展與社會(huì)是相互促進(jìn)的關(guān)系，同時(shí)也使學(xué)生意識(shí)到化學(xué)與其他學(xué)科的關(guān)系越來(lái)越緊密。

1799年，伏特電池問(wèn)世，人們立即用它進(jìn)行化學(xué)研究。英國(guó)戴維利用電解質(zhì)，將不易分解的苛性堿和氫氧化鉀進(jìn)行電解，從而制得Na、K，對(duì)CaO、BaO、SrO的分解，得到了Ca、Ba、Sr?；瘜W(xué)史不僅說(shuō)明了K、Ca、Na等金屬的活潑性非常強(qiáng)，同時(shí)還解釋了采用“電解質(zhì)”法冶煉這些金屬的原理，這些內(nèi)容都可以在“堿金屬”或“金屬的冶煉”部分講述。

物理學(xué)的發(fā)展為化學(xué)提供了精密儀器，如光譜儀、質(zhì)譜儀、電子顯微鏡、核磁共振等，與計(jì)算機(jī)組成了龐大的綜合控制系統(tǒng)，有的光譜儀每分鐘可分析15種元素。物理方法具有微量、快速、準(zhǔn)確、信息量大等優(yōu)點(diǎn)。

四、化學(xué)史教育使學(xué)生對(duì)理論與實(shí)踐的關(guān)系有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，掌握科學(xué)探究的方法與規(guī)律

中學(xué)教材中最典型的兩個(gè)例子是：道爾頓提出的原子學(xué)說(shuō)和門(mén)捷列夫的元素周期規(guī)律。原子學(xué)說(shuō)促進(jìn)人們對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)前進(jìn)了一大步，開(kāi)創(chuàng)了化學(xué)全面、系統(tǒng)發(fā)展的新局面?；瘜W(xué)發(fā)展又完善了原子說(shuō)，原子不是不可再分的，它又由更小的微粒構(gòu)成。

門(mén)捷列夫通過(guò)長(zhǎng)期的科學(xué)實(shí)踐，依相對(duì)原子質(zhì)量作為元素的最基本性質(zhì)，把元素按相對(duì)原子質(zhì)量的順序排列起來(lái)，其性質(zhì)呈周期性變化。元素周期律的發(fā)現(xiàn)，使化學(xué)從個(gè)別元素的零星地羅列，發(fā)展到揭示化學(xué)元素之間存在的自然關(guān)系，把所有化學(xué)元素納入一個(gè)完整體系，使化學(xué)進(jìn)入了系統(tǒng)的階段。門(mén)捷列夫在元素周期表中留下一些未知元素的空位，并預(yù)言了元素的性質(zhì)。這些預(yù)言以后被驚人地兌現(xiàn)，充分說(shuō)明了理論對(duì)實(shí)踐的指導(dǎo)作用。但是，隨著相對(duì)原子質(zhì)量的測(cè)定技術(shù)的日趨精密，周期表中出現(xiàn)了矛盾，矛盾的解決有待于深入原子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)上去尋求?，F(xiàn)在通用的短周期表和長(zhǎng)周期表是以原子結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的產(chǎn)物，說(shuō)明實(shí)踐的發(fā)展又促進(jìn)理論的進(jìn)一步完善。這些科學(xué)史教育，不僅有助于學(xué)生對(duì)知識(shí)的學(xué)習(xí)，而且給孩子以強(qiáng)烈的震撼，影響學(xué)生的思維方式和情感態(tài)度。

化學(xué)教學(xué)中常涉及許多化學(xué)史，如波義耳的酸堿指示劑的發(fā)明、波爾多液的發(fā)現(xiàn)、苯分子結(jié)構(gòu)的確立等，這些短小精悍、妙趣橫生的化學(xué)史，對(duì)活躍課堂氣氛、激發(fā)學(xué)生的興趣等方面發(fā)揮著重要作用?；瘜W(xué)史教育是調(diào)味品，是維生素，是化學(xué)教學(xué)不可或缺的有益補(bǔ)充。